2020屆高考生物藝考生大二輪總復(fù)習(xí) 上篇 專題九 生物技術(shù)與工程 第16講 胚胎工程、生物技術(shù)安全性與倫理問(wèn)題 高頻命題點(diǎn)2 生物技術(shù)安全性與倫理問(wèn)題教學(xué)案

高頻命題點(diǎn)2生物技術(shù)安全性與倫理問(wèn)題核心整合掌握必備生物知識(shí)1基因工程的三大安全問(wèn)題(填空)(1)食物安全方面：可能合成毒蛋白、出現(xiàn)新的過(guò)敏原、改變食物的營(yíng)養(yǎng)成分等。(2)生物安全方面：有可能造成“基因污染”，危害生物的多樣性。(3)環(huán)境安全方面：有可能打破物種界限，改變生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)；造成二次污染或產(chǎn)生危害動(dòng)植物和人類的病原微生物。2界定“克隆”動(dòng)物與“試管”動(dòng)物(填空)界定治療性克隆與生殖性克隆(1)治療性克隆屬細(xì)胞水平，其目的是治療人類疾病。(2)生殖性克隆屬個(gè)體水平，其目的是用于生育，產(chǎn)生新個(gè)體。(3)中國(guó)政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人，但不反對(duì)治療性克隆。3試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒(填空)設(shè)計(jì)試管嬰兒比試管嬰兒多出的是過(guò)程d，兩種技術(shù)屬于有性生殖，其中為了解決不孕夫婦生育問(wèn)題的是試管嬰兒技術(shù)。考向立意突顯生命觀念能力和科學(xué)思維能力考向以生物技術(shù)安全性及倫理問(wèn)題，考查學(xué)生對(duì)社會(huì)責(zé)任的認(rèn)同感我國(guó)科學(xué)家突破了體細(xì)胞克隆猴的世界難題，首次成功培育出體細(xì)胞克隆猴“中中”和“華華”。這標(biāo)志著我國(guó)將率先開啟以獼猴作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的時(shí)代。下圖為克隆猴的流程示意圖：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)我國(guó)克隆猴利用的是猴胎兒成纖維細(xì)胞，該細(xì)胞是已分化的體細(xì)胞，從理論上分析，它具有細(xì)胞的全能性，這是因?yàn)開。(2)克隆猴時(shí)需要進(jìn)行“去核”操作，即去掉卵母細(xì)胞的細(xì)胞核。先在體外培養(yǎng)卵母細(xì)胞讓其分裂，一般選擇_的細(xì)胞進(jìn)行去核操作；然后進(jìn)行“核移植”，即將體細(xì)胞的細(xì)胞核移到去核卵母細(xì)胞中形成重組細(xì)胞，此時(shí)采用的技術(shù)是_；得到的重組細(xì)胞再進(jìn)行人工激活使其分裂形成胚胎。(3)科學(xué)家將79枚克隆胚胎移植入21只代孕母猴中，最終只有兩只母猴正常懷孕產(chǎn)下“中中”和“華華”，他倆的性別是否一致？_；原因是_。(4)克隆動(dòng)物有很多優(yōu)點(diǎn)：可以加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育；_。(5)靈長(zhǎng)類生物克隆成功是克隆技術(shù)的重大突破，在該技術(shù)應(yīng)用方面，應(yīng)注意哪些潛在的風(fēng)險(xiǎn)？_。解析：(1)由于成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核中含有猴的全部核基因，因此成纖維細(xì)胞具有全能性。(2)去核操作一般選擇減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞。將體細(xì)胞的細(xì)胞核移到去核卵母細(xì)胞中形成重組細(xì)胞的方法是顯微注射技術(shù)。(3)79枚克隆胚胎是通過(guò)有絲分裂形成，其細(xì)胞核遺傳物質(zhì)一致，即“中中”“華華”的細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)一樣，因此“中中”和“華華”的性別一致。(4)克隆動(dòng)物的優(yōu)點(diǎn)：可以加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育?？梢栽黾訛l危物種的存活數(shù)量(或可以建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型研究人類疾病)。(5)克隆技術(shù)存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)避免進(jìn)一步擴(kuò)大到對(duì)人的克隆，引發(fā)倫理問(wèn)題。答案：(1)成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核中含有猴的全部核基因(2)減數(shù)第二次分裂中期(或M中期)顯微注射技術(shù)(3)是克隆胚胎是經(jīng)過(guò)有絲分裂形成的“中中”“華華”的細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)一致(4)可以增加瀕危物種的存活數(shù)量(或可以建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型研究人類疾病)(5)避免進(jìn)一步擴(kuò)大到對(duì)人的克隆，引發(fā)倫理問(wèn)題一、選擇題1(2019·株洲模擬)長(zhǎng)期以來(lái)，優(yōu)良種畜的繁殖速度始終是限制畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸，近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的細(xì)胞工程和胚胎工程技術(shù)為優(yōu)良種畜的快速繁殖帶來(lái)了無(wú)限生機(jī)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的培育過(guò)程中都必須用到的生物技術(shù)有_。(2)與受精和受精后有關(guān)的過(guò)程有：第一次卵裂開始；卵細(xì)胞膜反應(yīng)；頂體反應(yīng)；穿越透明帶；雌、雄原核的形成；核膜消失，雌、雄原核融合。其正確的順序?yàn)開(填序號(hào))。(3)對(duì)供體母畜和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理的目的是_。(4)在體外培養(yǎng)早期胚胎時(shí)，除需要適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需要_等條件。(5)動(dòng)物的早期胚胎移植到與供體處于相同_的同種雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)叫胚胎移植。移植后的胚胎能在受體子宮中存活的免疫學(xué)基礎(chǔ)是_。解析：(1)在試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的培育過(guò)程中都必須用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng))和胚胎移植等生物技術(shù)。(2)與受精和受精后有關(guān)的過(guò)程的順序是：頂體反應(yīng)；穿越透明帶；卵細(xì)胞膜反應(yīng)；雌、雄原核的形成；核膜消失，雌、雄原核融合；第一次卵裂開始。(3)對(duì)供體母畜和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理的目的是使供、受體處于相同的生理狀態(tài)。(4)在體外培養(yǎng)早期胚胎時(shí)，除需要適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需要無(wú)菌、無(wú)毒環(huán)境，適宜的溫度和pH，適宜的氣體環(huán)境等。(5)移植后的胚胎能在受體子宮中存活的原因是受體對(duì)移入的胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。答案：(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng))、胚胎移植(2)(3)使供、受體處于相同生理狀態(tài)(4)無(wú)菌、無(wú)毒環(huán)境，適宜的溫度和pH，適宜的氣體環(huán)境(5)生理狀態(tài)受體對(duì)移入的胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)2(2019·福州模擬)科學(xué)家通過(guò)誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)，繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如下：(1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后，對(duì)其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為_，培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)至鋪滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂，這種現(xiàn)象稱為_。(2)圖中2細(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠子宮內(nèi)獲得，該過(guò)程稱為_；也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過(guò)_后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。(3)圖中重組囊胚通過(guò)_技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可使用_方法保存。(4)小鼠胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)可由囊胚的_分離培養(yǎng)獲得。iPS細(xì)胞與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育的全能性，有望在對(duì)人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向_后用于疾病的治療。解析：(1)原代培養(yǎng)指將動(dòng)物組織用酶處理成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行的初次培養(yǎng)。接觸抑制指貼壁的細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖的現(xiàn)象。(2)將早期胚胎從母體子宮中沖洗出來(lái)叫沖卵。(3)暫不進(jìn)行胚胎移植的胚胎可放入196 的液氮中保存。(4)iPS細(xì)胞與ES細(xì)胞一樣，可通過(guò)定向誘導(dǎo)分化修補(bǔ)某些功能異常的細(xì)胞來(lái)治療疾病。答案：(1)原代培養(yǎng)接觸抑制(2)沖卵體外受精(或核移植)(3)胚胎移植冷凍(或低溫)(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)誘導(dǎo)分化3(2019·南昌三校聯(lián)考)下圖為綠色熒光小鼠制備流程圖。Gfp是綠色熒光蛋白基因。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。(1)據(jù)圖分析可推知，載體上的Neo為_基因，其表達(dá)產(chǎn)物可與_發(fā)揮作用而最終將_的胚胎干細(xì)胞篩選出來(lái)。(2)完成過(guò)程需要的工具酶是_，完成過(guò)程常用的方法是_，完成過(guò)程后，胚胎干細(xì)胞應(yīng)與囊胚中的_部位相結(jié)合。(3)進(jìn)行過(guò)程之前，要對(duì)代孕母鼠用某種激素處理，即對(duì)其進(jìn)行_。(4)胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)裝置應(yīng)置于_的氣體環(huán)境中，以保證培養(yǎng)環(huán)境pH的相對(duì)穩(wěn)定。解析：Gfp是綠色熒光蛋白基因?yàn)槟康幕?，而載體上Neo則為標(biāo)記基因，其表達(dá)產(chǎn)物與G418發(fā)揮作用，起篩選含有目的基因的胚胎干細(xì)胞，胚胎干細(xì)胞應(yīng)注射到內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞部位，對(duì)代孕母鼠應(yīng)做同期發(fā)情處理，動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)應(yīng)植于5%CO2的培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)。答案：(1)標(biāo)記G418導(dǎo)入目的基因(2)DNA連接酶顯微注射法內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(3)同期發(fā)情處理(4)含一定量(5%)的CO24(2019·石家莊模擬)科研人員把豬卵母細(xì)胞進(jìn)行人為的孤雌激活處理，使其發(fā)育成胚胎，將胚胎移植到代孕母豬體內(nèi)，獲得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆豬。這種克隆豬不同于核移植獲得的克隆豬，現(xiàn)將兩種技術(shù)進(jìn)行比較。(1)圖中過(guò)程是獲得孤雌生殖克隆豬的技術(shù)流程，那么獲得核移植克隆豬的技術(shù)流程是_(填序號(hào))。(2)孤雌生殖克隆豬仍然是二倍體生物，但由于缺失_方親本基因，導(dǎo)致其生長(zhǎng)發(fā)育中出現(xiàn)多種問(wèn)題，給研究者提供了很好的材料。(3)卵母細(xì)胞能夠發(fā)育成早期胚胎，進(jìn)而發(fā)育成克隆豬說(shuō)明卵母細(xì)胞具有_。(4)體細(xì)胞核移植技術(shù)中也會(huì)用到卵母細(xì)胞，需要選擇_期的卵母細(xì)胞，并用微型吸管吸出_。(5)早期胚胎移植時(shí)，必須移植到同種_的其他雌性動(dòng)物子宮中，才可能移植成功。(6)可以從兩種不同的克隆豬中提取mRNA進(jìn)行研究，也可通過(guò)_方法得到多種cDNA，并通過(guò)_技術(shù)擴(kuò)增產(chǎn)物。解析：(1)圖中過(guò)程是獲得孤雌生殖克隆豬的技術(shù)流程，那么獲得核移植克隆豬的技術(shù)流程是。(2)孤雌生殖克隆豬仍然是二倍體生物，但由于缺失父方親本基因，導(dǎo)致其生長(zhǎng)發(fā)育中出現(xiàn)多種問(wèn)題，給研究者提供了很好的材料。(3)卵母細(xì)胞能夠發(fā)育成早期胚胎，進(jìn)而發(fā)育成克隆豬，說(shuō)明卵母細(xì)胞具有全能性。(4)體細(xì)胞核移植技術(shù)中也會(huì)用到卵母細(xì)胞，需要選擇減數(shù)第二次分裂中期(或M中期)的卵母細(xì)胞，并用微型吸管吸出細(xì)胞核和第一極體。(5)早期胚胎移植時(shí)，必須移植到同種生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物子宮中，才可能移植成功。(6)可以從兩種不同的克隆豬中提取mRNA進(jìn)行研究，也可通過(guò)反轉(zhuǎn)錄方法得到多種cDNA，并通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增產(chǎn)物。答案：(1)(2)父(3)全能性(4)減數(shù)第二次分裂中(或M中)細(xì)胞核和第一極體(5)生理狀態(tài)相同(6)反轉(zhuǎn)錄PCR5據(jù)衛(wèi)生部統(tǒng)計(jì)，中國(guó)每年約有150萬(wàn)人需要器官移植，但是每年僅1萬(wàn)人能夠接受移植手術(shù)。器官缺乏和免疫排斥是器官移植過(guò)程中存在的兩大世界性難題。(1)有些研究人員正試圖利用基因工程方法對(duì)與人相似的動(dòng)物器官進(jìn)行改造，采用的方法是向器官供體動(dòng)物的_中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制_的表達(dá)，或設(shè)法除去_，再結(jié)合_技術(shù)，培育出沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物器官。(2)有些研究人員利用體細(xì)胞核移植技術(shù)培養(yǎng)免疫匹配的移植器官，具體思路是：將病人體細(xì)胞核移入培養(yǎng)到_(時(shí)期)的去核卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎。利用從早期胚胎分離出來(lái)的胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)具有_，在培養(yǎng)液中加入_，誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。(3)克隆技術(shù)目前尚不成熟，有較大的爭(zhēng)議，對(duì)此中國(guó)政府的態(tài)度是_生殖性克隆人。一再重申四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實(shí)驗(yàn)。但是_治療性克隆。答案：(1)受精卵抗原決定基因抗原決定基因克隆(2)減數(shù)第二次分裂中期發(fā)育的全能性分化誘導(dǎo)因子(3)禁止不反對(duì)- 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